智能车竞赛技术报告-基于MK60N512VMD100的控制系统设计

"电路设计说明-c程序设计语言(英文版第2版)" 这篇技术报告是北京科技大学的参赛队伍在第十届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛中的作品，主要探讨了智能车系统的电路设计和组件选择。报告的核心是利用微控制器MK60N512VMD100来实现基于CMOS摄像头的赛道识别和光电编码器的闭环速度控制。 在摄像头选择部分，队伍对比了OV5116、BF3003、MT9V136和PC1030N等不同型号的摄像头。尽管后三种摄像头提供更好的图像质量和动态性能，但在弯道和回环等复杂环境中，由于自动曝光导致的赛道信息不准确，最终他们选择了OV5116黑白摄像头，因为它在智能车应用中能提供更稳定的赛道信息。 在陀螺仪的选择上，队伍采用了ST公司的L3G4200D，这是一款3轴数字陀螺仪，具有消除轴间干扰的能力，确保了测量数据的准确性。 对于编码器，队伍选择了ABI Mini增量式旋转编码器，它功耗低、精度高且抗冲击抗震动。编码器接口设计了上拉电阻，并使用74HC14非门隔离以保证波形稳定性，与K60微控制器的正交解码功能配合使用，无需额外的计数辅助器件。 报告还提到了电源管理、电机驱动和视频处理等关键电路模块的设计，以及上位机软件、PID控制算法等软件方面的内容，这些都对智能车的速度和稳定性提升起到了重要作用。在软件设计部分，重点讨论了赛道中心线的提取、图像处理、PID参数整定等算法，旨在优化智能车的导航能力。 通过这些设计，参赛队伍实现了对智能车的高效控制，展示了在硬件选择和软件算法上的深入理解和应用。